干細(xì)胞生物學(xué)教材建設(shè)研究

王譯萱　高紹榮

[摘 要] 教材建設(shè)是高校教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。近年來(lái)，同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院以干細(xì)胞研究為特色導(dǎo)向，結(jié)合學(xué)院高層次師資力量，建立了較為系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)課程鏈，但仍缺乏與學(xué)生課程及學(xué)科發(fā)展配套的干細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)教材。為此，聚集學(xué)院的人才儲(chǔ)備力量編寫(xiě)一本適用于生命科學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生及科研/臨床工作者的干細(xì)胞生物學(xué)教材，在介紹干細(xì)胞各自領(lǐng)域研究歷史的基礎(chǔ)上，教材建設(shè)將側(cè)重創(chuàng)新性和前沿性的知識(shí)闡述。

[關(guān)鍵詞] 干細(xì)胞生物學(xué);教材建設(shè)

[作者簡(jiǎn)介] 王譯萱（1983—），女，河北人，生物學(xué)博士，同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授，研究方向：干細(xì)胞生物學(xué)及發(fā)育生物學(xué);高紹榮（通信作者）（1970—），男，山東人，博士，國(guó)家特聘“長(zhǎng)江學(xué)者”、杰青獲得者、“萬(wàn)人計(jì)劃”領(lǐng)軍人才，同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院特聘教授、院長(zhǎng)，研究方向：干細(xì)胞生物學(xué)及發(fā)育生物學(xué)。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.1? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）25-0281-02? ? [收稿日期] 2019-11-14

一、現(xiàn)有干細(xì)胞生物學(xué)授課情況及教材建設(shè)的必要性

干細(xì)胞生物學(xué)作為當(dāng)今生物學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一，也是同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的強(qiáng)勢(shì)方向和特色學(xué)科。2018年10月，生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院代表同濟(jì)大學(xué)牽頭申報(bào)的“細(xì)胞干性與命運(yùn)編輯”前沿科學(xué)中心領(lǐng)先于其他高校，成功入選教育部全國(guó)高校6個(gè)前沿科學(xué)中心，充分展示了本院在干細(xì)胞基礎(chǔ)與轉(zhuǎn)化研究領(lǐng)域的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和明顯優(yōu)勢(shì)。在學(xué)院強(qiáng)有力的干細(xì)胞基礎(chǔ)及轉(zhuǎn)化研究背景下，結(jié)合學(xué)院優(yōu)秀的人才儲(chǔ)備力量，學(xué)院在2016年面向生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了干細(xì)胞生物學(xué)理論必修課程，并在開(kāi)課過(guò)程中引入講座授課模式，邀請(qǐng)學(xué)院國(guó)家“千人計(jì)劃”青年人才和青年拔尖人才等高層次教師，結(jié)合各自研究領(lǐng)域特色，介紹干細(xì)胞不同子領(lǐng)域內(nèi)的研究歷史和前沿聚焦，授課幾年來(lái)，深受學(xué)生歡迎和好評(píng)。2018年以干細(xì)胞生物學(xué)課程為主干課程成功申報(bào)上海市專(zhuān)業(yè)課程鏈試點(diǎn)項(xiàng)目。

在調(diào)研國(guó)內(nèi)外干細(xì)胞相關(guān)教材的現(xiàn)狀后發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)與干細(xì)胞發(fā)展前沿相匹配的相關(guān)書(shū)籍或教材多為國(guó)外相關(guān)書(shū)籍或教材的譯本，而國(guó)外的參考書(shū)籍或教材大多未囊括干細(xì)胞領(lǐng)域的前沿知識(shí)和當(dāng)今的研究熱點(diǎn)內(nèi)容，因此建設(shè)囊括干細(xì)胞各個(gè)子領(lǐng)域內(nèi)研究歷史和進(jìn)展的干細(xì)胞生物學(xué)教材很有必要。在內(nèi)容豐富翔實(shí)的基礎(chǔ)上，本教材建設(shè)將更側(cè)重創(chuàng)新性和前沿性的知識(shí)補(bǔ)充，因此該自編教材對(duì)學(xué)生更有針對(duì)性。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的過(guò)程中，可以將理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐相融合，更易掌握該領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)，并加深對(duì)前沿研究的理解。

二、干細(xì)胞生物學(xué)教材建設(shè)目標(biāo)

以建成具有國(guó)際“領(lǐng)跑者”地位的創(chuàng)新中心和人才搖籃為目的，結(jié)合學(xué)院特色的干細(xì)胞研究背景，聚集學(xué)院的人才儲(chǔ)備力量編寫(xiě)一本適用于生命科學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生和研究生的干細(xì)胞生物學(xué)教材，以適應(yīng)干細(xì)胞研究學(xué)科的發(fā)展。教材內(nèi)容將緊密?chē)@院內(nèi)配套的干細(xì)胞生物學(xué)、表觀(guān)遺傳與干細(xì)胞等相關(guān)課程內(nèi)容，針對(duì)干細(xì)胞各個(gè)子領(lǐng)域內(nèi)的研究歷史、研究成果及研究熱點(diǎn)進(jìn)行全面總結(jié)和歸納，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和前沿性。教材建設(shè)項(xiàng)目組成員長(zhǎng)期從事干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞等領(lǐng)域相關(guān)研究，并常年活躍于教學(xué)和科研第一線(xiàn)，教學(xué)態(tài)度認(rèn)真，具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，敏銳的前沿觀(guān)察力和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

同時(shí)，在思政教育角度上，本教材在總結(jié)和歸納干細(xì)胞領(lǐng)域研究歷史、研究成果及研究熱點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)針對(duì)領(lǐng)域內(nèi)重要事件（心肌干細(xì)胞造假案例、基因編輯嬰兒案例等）的分析講解和深入討論，有機(jī)引入思政教育，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀(guān)和價(jià)值觀(guān)，培養(yǎng)良好的科研觀(guān)。

三、干細(xì)胞生物學(xué)教材建設(shè)步驟

生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院開(kāi)設(shè)的干細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)課程鏈經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，已經(jīng)積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，配合同濟(jì)大學(xué)本科生和研究生培養(yǎng)計(jì)劃的修訂，對(duì)教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了進(jìn)一步的梳理和優(yōu)化。

根據(jù)負(fù)責(zé)干細(xì)胞生物學(xué)課程鏈相關(guān)課程教學(xué)老師的研究積累，以干細(xì)胞概念的提出和特征的歸納為出發(fā)點(diǎn)，分別針對(duì)干細(xì)胞研究中各子領(lǐng)域如多潛能干細(xì)胞、生殖干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、小腸干細(xì)胞、肝臟干細(xì)胞、肺干細(xì)胞、毛囊及皮膚干細(xì)胞等的研究歷史和研究進(jìn)展進(jìn)行清晰而翔實(shí)的介紹，并重點(diǎn)闡述目前上述子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題。其中，在多潛能干細(xì)胞的章節(jié)中，將側(cè)重介紹四類(lèi)多潛能干細(xì)胞，包括胚胎干細(xì)胞、外胚層干細(xì)胞、擴(kuò)展多能干細(xì)胞和單倍體干細(xì)胞，重點(diǎn)介紹不同細(xì)胞系的定義及特性，闡述其建立、培養(yǎng)的相關(guān)體系以及臨床應(yīng)用前景;在生殖干細(xì)胞的章節(jié)中以模式動(dòng)物中生殖干細(xì)胞的研究為引入點(diǎn)，重點(diǎn)闡述生殖干細(xì)胞與微環(huán)境的發(fā)生形成及二者之間的相互作用，以及非對(duì)稱(chēng)分裂對(duì)于生殖干細(xì)胞維持和分化的分子機(jī)制;在神經(jīng)干細(xì)胞的章節(jié)中，重點(diǎn)介紹神經(jīng)組織來(lái)源以及人類(lèi)多能干細(xì)胞來(lái)源的神經(jīng)干細(xì)胞，并通過(guò)闡述神經(jīng)干細(xì)胞微環(huán)境研究中發(fā)現(xiàn)的分子機(jī)制對(duì)后續(xù)神經(jīng)干細(xì)胞定向分化的指導(dǎo)意義，將兩部分內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái);在造血干細(xì)胞的章節(jié)中，系統(tǒng)描述胚胎期和成體期造血干細(xì)胞的發(fā)育分化，并介紹造血干細(xì)胞在幾十年研究過(guò)程中積累起來(lái)的研究技術(shù)，重點(diǎn)突出造血干細(xì)胞在臨床應(yīng)用上獲得的重大突破;在間充質(zhì)干細(xì)胞這一章節(jié)中，介紹間充質(zhì)干細(xì)胞在組織工程方向上的成功案例和應(yīng)用前景，并介紹其分離培養(yǎng)技術(shù)和遇到的難題;在小腸干細(xì)胞的章節(jié)中，介紹其細(xì)胞譜系和可塑性，并通過(guò)闡述其在模式生物果蠅的研究發(fā)現(xiàn)，介紹調(diào)控其增殖分化的信號(hào)通路研究現(xiàn)狀，最后通過(guò)體外培養(yǎng)系統(tǒng)，介紹小腸類(lèi)器官在高通量藥物篩選中的應(yīng)用;在肝臟干細(xì)胞這一章節(jié)中，側(cè)重描述包括胚胎干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞、譜系重編程和造血系統(tǒng)干細(xì)胞在內(nèi)的多種體外誘導(dǎo)獲得肝細(xì)胞的方法;在肺干細(xì)胞的章節(jié)中，從肺的生理結(jié)構(gòu)及發(fā)育概述入手，介紹多種類(lèi)型的肺上皮干細(xì)胞的功能與疾病發(fā)生之間的關(guān)系;在毛囊及皮膚干細(xì)胞這一章節(jié)中，我們將分兩部分內(nèi)容介紹，一方面闡述毛囊干細(xì)胞通過(guò)與微環(huán)境細(xì)胞相互作用完成自我更新和激活的分子機(jī)理，一方面介紹皮膚干細(xì)胞和前體細(xì)胞的多種類(lèi)型，并突出皮膚成纖維細(xì)胞在發(fā)育、再生和干細(xì)胞相關(guān)疾病中的功能。

而針對(duì)于干細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)研究的交叉領(lǐng)域，本教材也將對(duì)干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化研究的最新進(jìn)展進(jìn)行綜述，通過(guò)對(duì)糖尿病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病的干細(xì)胞臨床治療現(xiàn)狀的總結(jié)，包括間充質(zhì)干細(xì)胞和造血干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化情況的描述，以及基于干細(xì)胞研究的新型療法的介紹，對(duì)未來(lái)干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化的研究熱點(diǎn)進(jìn)行展望。值得提出的是，在這一部分內(nèi)容中，我們還將對(duì)干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化過(guò)程中的安全性評(píng)估和監(jiān)管以及帶來(lái)的倫理學(xué)問(wèn)題進(jìn)行深入討論，通過(guò)領(lǐng)域內(nèi)重要事件和國(guó)內(nèi)外具體案例的講解，在討論過(guò)程中有機(jī)引入思政教育，從而引導(dǎo)包括學(xué)生在內(nèi)的廣大讀者樹(shù)立正確的科研觀(guān)和價(jià)值觀(guān)。

教材初稿編寫(xiě)完成后，本教改項(xiàng)目組聘請(qǐng)校內(nèi)外知名專(zhuān)家作為教材編寫(xiě)顧問(wèn)，對(duì)本教材進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)本項(xiàng)教材建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估，以進(jìn)一步提高教材質(zhì)量，力圖將該教材打造成為干細(xì)胞生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)研究生/本科生教學(xué)的專(zhuān)業(yè)教材，從事干細(xì)胞相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究的醫(yī)生或者科研工作者的入門(mén)參考書(shū)以及具有一定專(zhuān)業(yè)深度的科普書(shū)。

參考文獻(xiàn)

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Abstract：Textbook construction is an important part of college teaching.In recent years，with the efforts of the high-level faculty of the college，a relatively systematic professional course chain based on stem cell research has been established in the College of Life Science and Technology of Tongji University.However，there is still a lack of stem cell biology related textbooks that match with the students' courses and the discipline development.To this end，a stem cell biology textbook is compiled for students of life science related majors and scientific research or clinical workers.Based on the introduction of the history of stem cell research，the textbook construction focuses on innovative and cutting-edge knowledge.

Key words：stem cell biology;textbook construction